操控恒星一生的不是核反应,而是万有引力

恒星在主星序上停留的时间标准是以组成恒星的星云团开启氢氦核反应开始的,而它们又是以其核心部分的氢燃烧完后,不能再持续地进行氢氦核反应结束的。这一段在主星序上停留燃烧氢的过程占据了恒星一生中的99%的时间,那么,退出主星序后所剩下1%的时间呢?这1%的时间,恒星在干嘛?其实这剩下时间是恒星正在死掉的一个过程。

我们知道,氢聚变成了氦,也就是说恒星利用了绝大部分的时间在主星序上通过氢的聚变反应生成了氦。核心的氢消耗完了,恒星从主星序上下来后,理所当然的,恒星的内核就是氦核了,不过,在氦核的外围还是会有一层仍在燃烧聚变的氢的。而退出主星序后的恒星,由于中心的氦没有达到氦聚变的温度条件,所以氦核并没有紧接着氢的聚变而马上继续氦的聚变。这个时候的恒星内核因降温而失去了足够大的向外膨胀的力,因此它的内核会向内坍缩。

引力使恒星内核坍缩所释放出来的能量会让氢外壳膨胀,然后让恒星变成一颗红巨星。红巨星的外核持续的扩大,但内核却是持续地坍缩。当内核因坍缩而使得温度达到4亿度的时候,也就是氦聚变开启的条件后,内核的氦开始燃烧聚变成碳。

氦聚变成碳这个过程并不会持续很久就会将其外围的物质给抛射掉之后变成行星状星云,然后中心由氦聚变成碳(还有部分的氧)的星核就变成了碳氧白矮星。这个是天文物理学家在理论上对太阳归宿的一个预言,依照当前的物理认知来看,这个预言是必然会发生的。而50亿年后,从主星序上退下来的太阳,其所变成的红巨星直径达4亿多公里,可淹没至火星的轨道,而处在火星轨道以内的地球,那是无可避免的被其葬身于火海的。

这个由太阳变成的红巨星,其主要分为三层,最外层的是氢燃烧层,中间层是氦燃烧层,而内核则为碳氧核。之后这个红巨星就抛射掉了其外部的物质,仅留下一个碳氧核。通常来说,由碳氧组成的白矮星的密度可达一吨一立方厘米,这个比较起来就是一颗拥有太阳的质量的星球,但其却紧有着地球一般体积的大小。

小质量的恒星因核心引力坍塌所产生的温度受限问题,所以它没办法聚变成比碳氧更大的元素,但是,大质量的恒星可以。

大质量的恒星的核心变成了氦核后,它的死亡形态也会跟其他的小质量恒星一样,但是其核心的部分却是有很大不同的。因为大质量恒星的核心质量大,所以氦核坍缩所能产生的温度会比小质量的恒星的高,氦聚变成碳,然后碳再加一个氦核就会聚变成氧,之后可再添加氦核聚变成氖,聚变成镁,直至聚变演化到铁,最终成为一个致密的铁核。

在恒星的一生中,唯一操控它们的,其实就是引力。引力将星云聚拢,引力迫使星云坍缩启动核反应,核反应停止了,引力就会继续使星核坍缩,然后再迫使它进行下一步的核反应。一步一步的核反应聚变生成了大量的元素,生成了我们的这个大千世界,因此,可以说,万有引力造就了我们这个宇宙,造就了我们这个世界,造就了我们的存在,造就了你在读这篇文章,谢谢。

发表评论
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:

相关文章

推荐文章

'); })();